“종을 뛰어넘은 러브스토리 탄생은 ‘기후변화’ 덕분”

IBS기후물리연구단, 사이언스 게재
고인류 네안데르탈인·데니소바인
서식지 달랐으나 빙하 녹으며 만나

악셀 팀머만(왼쪽) IBS 기후물리연구단 단장과 러시아 데니소바 동굴에서 나타난 데니소바 11(데니)의 뼈 표본 [IBS 제공]

현생 인류가 직계조상인 호모사피엔스뿐만 아니라 네안데르탈인, 데니소바인 등 다른 호모 종의 유전자 정보(DNA)를 가지고 있는 이유가 과학적으로 밝혀졌다. 바로 기후변화로 인한 인류 이동으로 떨어져 살던 호모종들의 서식지가 일부 겹쳐졌기 때문이다.

기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단 악셀 팀머만 단장 연구팀은 슈퍼컴퓨터 기반 고기후·식생 시뮬레이션 결과와 고인류학적 증거를 결합, 기후변화가 초기 인류 종들의 상호 교배 시기와 장소를 결정하는 데 핵심적 역할을 했다는 사실을 최초로 규명했다.

지금은 멸종한 네안데르탈인과 데니소바인은 호모 사피엔스와 함께 가장 최근까지 생존했던 고인류다. 서식지는 서로 다르지만, 수만 년간 동시대에 살며 상호 유전적 교류가 일어났다. 현대 인류에 소량 남아있는 네안데르탈인과 데니소바인의 DNA가 이를 간접적으로 증명한다.

다른 인류 종들 사이에서 교배가 흔했다는 직접적인 증거는 2018년 제시됐다. 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소장 연구팀은 시베리아 알타이산맥에 있는 데니소바 동굴에서 발견한 화석 ‘데니(Denny)’가 데니소바인 아버지와 네안데르탈인 어머니를 가진 13세 소녀였음을 확인했다.

하지만 호모종 간 상호 교배가 언제, 어디서, 어떻게 이뤄졌는지에 대해서는 지금까지 명확히 밝혀진 바가 없다. 인류는 누구이며, 어디에서 왔을까라는 답을 찾기 위해 지금까지 과학자들은 희귀 화석 표본과 고대 DNA의 유전적 분석에 의존해왔다. IBS 기후물리 연구단은 이탈리아 기후 및 고생물학 연구팀과 함께 색다른 방법으로 접근해 연구를 진행했다.

연구진은 슈퍼컴퓨터 기반 고기후 시뮬레이션을 진행하고, 이 결과를 고인류학적 증거와 유전자 자료와 결합해 네안데르탈인과 데니소바인의 서로 다른 서식 환경 선호를 파악했다. 데니소바인은 툰드라와 냉대림과 같은 추운 환경에 더 잘 적응했고, 네안데르탈인은 온대림과 초원지대를 선호했다. 데니소바인의 서식지를 추정한 건 이번이 처음이다.

두 종 간 상호 교배 지역은 간빙기 시기에 서쪽에서 동쪽으로 이동했다. 연구진은 이 변화가 기후로 인한 것임을 증명하기 위해 유라시아 지역의 식생 패턴이 지난 40만년 동안 어떻게 변화했는지도 분석했다. 대기 중 이산화탄소 농도 상승과 온화한 간빙기 조건이 온대림을 북유럽에서 유라시아 중앙부 동쪽으로 확장시키면서 네안데르탈인이 데니소바인의 주요 서식지까지 갈 수 있는 길이 만들어진 것을 확인했다.

악셀 팀머만 단장은 “네안데르탈인과 데니소바인이 서식지를 공유했을 때 두 집단 간 상호작용이 많아져, 상호 교배의 가능성도 함께 높아졌을 것”이라며 “빙하기-간빙기 변화가 오늘날까지 유전적 흔적으로 남아있는 인류의 ‘러브스토리’를 만들었다”고 말했다.

이번 연구결과는 세계 최고권위의 학술지 ‘사이언스(Science)’ 8월 11일(한국시각)에 게재됐다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com